Mikrovermischer micromixer
Beschreibung:Description:
Die Erfindung betrifft einen statischen Mikrovermischer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch einen statischen Mikrovermischer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.The invention relates to a static micromixer according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a static micromixer according to the preamble of claim 15.
Mikrovermischer bilden eine Hauptkomponente sogenannter Mikroreaktoren, die über dreidimensionale MikroStrukturen in fester Matrix verfügen, in denen chemische Umsetzungen durchgeführt werden. Wachsende Bedeutung erlangen die Mikroreaktoren beispielsweise in der kombinatorischen Chemie für die Erzeugung von Emulsionen und Gas/flüssig-Dispersionen und in der Gasphasen-Katalyse .Micromixers form a main component of so-called microreactors, which have three-dimensional microstructures in a solid matrix in which chemical reactions are carried out. The microreactors are becoming increasingly important, for example, in combinatorial chemistry for the production of emulsions and gas / liquid dispersions and in gas phase catalysis.
Im Mikrovermischer werden typischerweise mindestens zwei Fluide aus ihren jeweiligen Zuführkammern durch eine jeweils zugeordnete Schar von Mikrokanälen in räumlich getrennte Fluidströme aufgeteilt, die dann als Fluidstrahlen mit für das jeweilige Fluid gleichen Nolumenströmen in eine Misch- oder Reaktionskammer austreten. Jeder Fluidstrahl wird benachbart zu einem Strahl eines anderen Fluids in die Misch- und Reaktionskammer geführt, in der durch Diffusion und/oder Turbulenz die Vermischung stattfindet. Hierbei kommt es darauf an, daß durch die Mikrokanäle identische Nolumenströme je eines Fluids in die Misch- oder Reaktionskammer eingeleitet werden, weil andernfalls in der Misch- oder Reaktionskammer räumlich unterschiedliche Mischverhältnisse herrschen würden, die das Misch- oder Reaktionsergebnis verfälschen. Da die Nolumenströme durch Druckverluste in
den Mikrokanälen beeinflußt werden, müssen die Mikrokanalsysteme derart ausgestaltet werden, daß alle Mikrokanalzweige einen gleichen - und idealerweise niedrigen Druckverlust aufweisen.In the micromixer, at least two fluids from their respective feed chambers are typically divided into spatially separated fluid streams by a respective assigned array of microchannels, which then exit as a fluid jet with the same volume flow for the respective fluid into a mixing or reaction chamber. Each fluid jet is guided adjacent to a jet of another fluid into the mixing and reaction chamber, in which the mixing takes place by diffusion and / or turbulence. It is important that identical volume flows of one fluid each are introduced into the mixing or reaction chamber through the microchannels, because otherwise there would be spatially different mixing ratios in the mixing or reaction chamber, which would falsify the mixing or reaction result. Since the volume flows through pressure drops in the microchannels are influenced, the microchannel systems must be designed in such a way that all microchannel branches have the same - and ideally low pressure loss.
Aus der WO 95/30476 ist ein statischer Mikrovermischer bekannt, der eine Mischkammer und ein Führungsbauteil für die getrennte Zufuhr der zu mischenden Stoffe vorsieht. Das Führungsbauteil besteht aus plattenartigen Elementen in Form von dünnen Folien mit jeweils einer Schar paralleler, geradliniger Nuten, wobei diese plattenartigen Elemente übereinandergeschichtet sind. Die Nuten der übereinanderliegenden Folien weisen eine zur Mikro-Vermischer-Längsachse abwechselnde Schräge auf, so daß die an die Mischkammer angrenzenden Öffnungen der Kanäle fluchtend übereinanderliegen und an der Fluideintrittsseite hin zu getrennten Eintrittskammern divergieren. Die Kanäle des Führungsbauteils weisen jeweils die gleiche Länge und damit den gleichen Strömungswiderstand auf. Da die Fluide aber aufgrund der schrägen Anordnung der Mikrokanäle zu unterschiedlichen Seiten gerichtet in die Mischkammer einströmen, ist die Mischungseffektivität an den Randzonen aufgrund des Wandreibungseinflußes der Mischkammer geringer als im Zentrum.A static micromixer is known from WO 95/30476, which provides a mixing chamber and a guide component for the separate supply of the substances to be mixed. The guide component consists of plate-like elements in the form of thin foils, each with a group of parallel, straight-line grooves, these plate-like elements being stacked one on top of the other. The grooves of the foils lying one above the other have a slope alternating with the longitudinal axis of the micro-mixer, so that the openings of the channels adjoining the mixing chamber are aligned one above the other and diverge on the fluid inlet side towards separate inlet chambers. The channels of the guide component each have the same length and thus the same flow resistance. However, since the fluids flow into the mixing chamber on different sides due to the oblique arrangement of the microchannels, the mixing effectiveness at the edge zones is lower than in the center due to the wall friction influence of the mixing chamber.
Zur Erhöhung der örtlichen Effektivität der Vermischung wird in der DE 195 40 292 Cl vorgeschlagen, daß die jeweiligen Scharen von Nuten in den übereinandergeschichteten Folien jeweils bogenförmig gekrümmt und abwechselnd von der Mischkammer zu je einer der beiden Zufuhrkammern verlaufen, so daß alle Nuten parallel zueinander ausgerichtet in die Mischkammer münden. Zur Erzielung gleicher Strömungswiderstände wird angegeben, die Seiten des Führungsbauteils, die an die Zuführkammern grenzen, gegenüber der an die Mischkammer grenzende Seite so zu neigen, daß die Kanäle eine annähernd gleiche Länge aufweisen. Zur Vermeidung gekrümmter Eintrittsflächen wird angegeben, die Flächen entsprechend einer nach einer angegebenen Formel zu bestimmenden Näherungsgerade
auszurichten. Diese erlaubt jedoch nur kleine Bogenwinkel der Nuten, so daß eine Anordnung der Zuführkammern an zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Führungsbauteils oder eine getrennte Zufuhr von mehr als zwei Fluiden kaum realisierbar ist.To increase the local effectiveness of the mixing, it is proposed in DE 195 40 292 Cl that the respective groups of grooves in the layers stacked on top of each other are curved in an arc and run alternately from the mixing chamber to one of the two feed chambers, so that all grooves are aligned parallel to one another open into the mixing chamber. To achieve equal flow resistances, it is stated that the sides of the guide component, which adjoin the feed chambers, are inclined so that the channels have an approximately equal length relative to the side adjoining the mixing chamber. To avoid curved entry surfaces, it is specified that the surfaces correspond to an approximation line to be determined according to a specified formula align. However, this only allows small arc angles of the grooves, so that an arrangement of the supply chambers on two opposite sides of the guide component or a separate supply of more than two fluids is hardly feasible.
Die bekannten Mikrokanalsysteme haben den Nachteil, daß spezielle Zuführkammern erforderlich sind und daß alle von den jeweiligen Zuführkammern abgehenden Mikrokanäle gleichmäßig mit dem jeweiligen Fluid versorgt werden müssen, d.h., daß eine Homogenisierung des Strahldrucks der einströmenden Fluide erforderlich ist. Hierzu sind ausgedehnte Zuführkammern vorzusehen, was zu Platzproblemen führen kann und die Fluidverweilzeit erhöht. Trotz dieser Zuführ kammern ist eine Homogenisierung des Strahldrucks nur über einen begrenzten Druckbereich und somit Völumenstrombereich gewährleistet.The known microchannel systems have the disadvantage that special supply chambers are required and that all microchannels leaving the respective supply chambers have to be supplied with the respective fluid evenly, i.e. that the jet pressure of the inflowing fluids has to be homogenized. For this purpose, extensive feed chambers have to be provided, which can lead to space problems and increase the fluid retention time. Despite these feed chambers, a homogenization of the jet pressure is only guaranteed over a limited pressure range and thus volume flow range.
In der DE 35 46 091 C2 wird ein Querstrommikrofilter beschrieben, dem ein Zuströmverteiler und ein Konzentratsammler vor- bzw. nachgeschaltet ist. Ein solcher Zuströmverteiler kann in Form einer Bifurkationsstruktur aufgebaut sein, wobei eine der Anzahl der Bifurkationskaskaden entsprechende Anzahl von gekrümmten Trennwänden zur Bildung der Bifurkationsstruktur erforderlich ist.DE 35 46 091 C2 describes a cross-flow microfilter which is preceded or followed by an inflow distributor and a concentrate collector. Such an inflow distributor can be constructed in the form of a bifurcation structure, a number of curved partition walls corresponding to the number of bifurcation cascades being required to form the bifurcation structure.
In "A Microflow Reactor for two Dimensional Investigations of In Vitro- Amplification-Systems" in Microreaction Technology; proceedings of the first international Conference on microreaction technology (Editor: W. Ehrfeld), Springer 1998, wird ein Mikroreaktor vorgestellt, der in einer Zuführschicht eine Sammelkammer aufweist, in die gegenüberliegend zwei Bifurkationskaskaden einmünden, durch die ein Fluid eingeleitet wird. Von dort aus gelangt das Fluid über eine Druckbarriere in eine Reaktionskammer.
In Chemische Technik 26, Jg. 1997, Nr. 1, S. 131-134 werden Mikroreaktoren für die Chemie beschrieben, die für die Zufuhr der Reaktanten mehrere übereinanderliegende Platten mit Nutenstruktur aufweisen. Hinter dem Reaktions- und Mischbereich ist nach Durchlaufen einer Wärmetauscherstrecke eine Bifurkationskaskade für den Zusammenfluß der einzelnen Ströme vorgesehen.In "A Microflow Reactor for Two Dimensional Investigations of In Vitro Amplification Systems" in Microreaction Technology; proceedings of the first international Conference on microreaction technology (Editor: W. Ehrfeld), Springer 1998, a microreactor is presented that has a collection chamber in a feed layer, into which two bifurcation cascades open opposite, through which a fluid is introduced. From there, the fluid enters a reaction chamber via a pressure barrier. In Chemische Technik 26, Vol. 1997, No. 1, pp. 131-134, microreactors for chemistry are described, which have a plurality of superimposed plates with a groove structure for the supply of the reactants. After passing through a heat exchanger section, a bifurcation cascade is provided behind the reaction and mixing area for the confluence of the individual streams.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mikrovermischer mit Mikrokanälen zu schaffen, an deren Ausgang je Fluid identische Vόlumenströme vorliegen, wobei sich der Mikrovermischer durch eine einfache und kompakte Bauweise auszeichnen soll.The object of the invention is to provide a micromixer with microchannels at whose outlet there are identical volume flows for each fluid, the micromixer being distinguished by a simple and compact design.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zufuhrelemente keilförmige Platten sind, die mindestens zu einem Ringsektor zusammensetzbar sind, der die Mischkammer bogenförmig umgibt, und daß die für jedes Fluid vorgesehenen Mikrokanäle eine symmetrische mindestens zwei Stufen i (i = 1 bis n, mit n > 2) umfassende Bifurkationskaskade bilden.This object is achieved in that the feed elements are wedge-shaped plates that can be assembled into at least one ring sector that surrounds the mixing chamber in an arc, and that the microchannels provided for each fluid have a symmetrical at least two stages i (i = 1 to n, with n > 2) Form a comprehensive bifurcation cascade.
Diese Aufgabe wird außerdem dadurch gelöst, daß die Zuführelemente plane Platten sind, die im mittleren Bereich eine Durchbrechung aufweisen, in die die Mikrokanäle einmünden, so daß die übereinander gestapelten Platten die Mischkammer bilden, und daß die für jedes Fluid vorgesehenen Mikrokanäle eine oder mehrere symmetrische, mindestens zwei Stufen i (i = 1 bis n, mit n > 2) umfassende Bifurkationskaskaden bilden.This object is also achieved in that the feed elements are flat plates which have an opening in the central region into which the microchannels open, so that the stacked plates form the mixing chamber, and that the microchannels provided for each fluid have one or more symmetrical ones , form at least two stages i (i = 1 to n, with n> 2) comprising bifurcation cascades.
Die sukzessive Aufteilung eines Fluidstroms in zwei gleiche Teilströme, die ihrerseits in 2 + 2 = 4 gleiche Teilströme aufgeteilt und stufenweise entsprechend weiter aufgeteilt werden, hat zur Folge, daß alle Ströme eines Fluids den gleichen Bedingungen unterworfen sind und somit auch je Fluid identische Volumenströme in die Misch- oder Reaktionskammer austreten. Das Aufteilen in Teilströme, die alle möglichst gleichen Bedingungen unterworfen
sind, gelingt über das Verringern der Querschnitte der Mikrokanäle von Stufe zu Stufe. Das Verringern der Querschnitte kann je nach Flächenform über die Reduzierung der Breite und/oder Tiefe erfolgen oder bei runden Querschnitten über die Reduzierung des Radius. Gerade bei keilförmigen Platten als Zuführelementen bietet es sich an, die Tiefe zu variieren, da auf diese Weise das als Zuführelement zur Verfügung stehende Volumen gut genutzt wird. Daß außerdem alle Teilströme eines Fluids aus einer Vorratskammer gespeist werden, trägt noch weiter zur Gleichartigkeit der Bedingungen bei.The successive division of a fluid stream into two equal partial streams, which in turn are divided into 2 + 2 = 4 equal partial streams and gradually further divided accordingly, has the consequence that all streams of a fluid are subjected to the same conditions and thus identical volume flows for each fluid the mixing or reaction chamber emerge. The division into partial streams, which are subject to the same conditions as possible succeed in reducing the cross-sections of the microchannels from stage to stage. Depending on the surface shape, the cross-sections can be reduced by reducing the width and / or depth or, in the case of round cross-sections, by reducing the radius. Especially in the case of wedge-shaped plates as feed elements, it is advisable to vary the depth, since in this way the volume available as the feed element is used well. The fact that all partial flows of a fluid are also fed from a storage chamber further contributes to the uniformity of the conditions.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß jede Bifurkationskaskade von einem einzigen Fluidstrom (Zuführkanal) ausgeht, der mit der Vorratskammer in Verbindung steht, so daß keine räumlich ausgedehnten Zuführkammern notwendig sind. Die Zuführkanäle können weitaus besser an die jeweiligen örtlichen Bedingungen angepaßt werden, so daß ein kompakter Mikrovermischer realisiert werden kann.Another advantage is that each bifurcation cascade starts from a single fluid flow (supply channel) which is connected to the storage chamber, so that no spatially extended supply chambers are necessary. The feed channels can be adapted much better to the respective local conditions, so that a compact micromixer can be realized.
Vorratskammern können außerhalb des Mikrovermischers an beliebiger Stelle und in beliebiger Anzahl angeordnet werden, so daß auch das Mischen von mehr als zwei Fluiden durchgeführt werden kann.Storage chambers can be arranged outside the micromixer at any point and in any number, so that the mixing of more than two fluids can also be carried out.
Zur kompakten Bauweise tragen auch die als keilförmige Platten ausgebildeten Zuführelemente bei, die zu einem Ringsektor oder gar zu einem geschlossenen Ring zusammengesetzt werden können. Da die Tiefe der Mikrokanäle in Richtung Mischkammer abnimmt, kann die Keilform optimal genutzt werden. Die Mikrokanäle mit großer Kanaltiefe bzw. Querschnittsfläche sind im dickeren Bereich der keilförmigen Platten und die Mikrokanäle mit geringer Kanaltiefe bzw. Querschnittsfläche sind im dünneren Bereich der Platten angeordnet. Dadurch können bei komplexer Bauweise die Austrittsöffhungen der Mikrokanäle der letzten Bifurkationsstufe dicht nebeneinander gelegt werden. Die Mischkammer kann rotationssymmetrisch, vorzugsweise
zy linder förmig ausgebildet werden, was die Vermischung der in die Mischkammer eingeleiteten Fluide fördert.Also contributing to the compact design are the feed elements designed as wedge-shaped plates, which can be assembled to form a ring sector or even a closed ring. As the depth of the microchannels decreases towards the mixing chamber, the wedge shape can be used optimally. The microchannels with a large channel depth or cross-sectional area are arranged in the thicker area of the wedge-shaped plates and the microchannels with a small channel depth or cross-sectional area are arranged in the thinner area of the plates. In this way, the outlet openings of the microchannels of the last bifurcation stage can be placed close to one another in a complex construction. The mixing chamber can be rotationally symmetrical, preferably zy cylindrical are formed, which promotes the mixing of the fluids introduced into the mixing chamber.
Solche Mischkammern zylindrischer Form sind den aus den oben zitierten Schriften bisher bekannten Mischkammern darin überlegen, daß das Verhältnis von aktiver zu inaktiver Fläche größer ist und somit der Gesamtdurchsatz und die Mischeffektivität besser ist. Dabei ist mit aktiver Fläche die Fläche gemeint, aus der Fluidströme austreten, und mit inaktiver Fläche die Fläche, aus der keine Fluidströme austreten. Bei den herkömmlichen, rechteckigen Mischkammern wird nämlich eine von sechs Seiten zur Zufuhr von Fluiden genutzt, während bei der zylindrischen Mischkammer die gesamte Mantelfläche genutzt werden kann.Such mixing chambers of cylindrical shape are superior to the mixing chambers hitherto known from the above-cited documents in that the ratio of active to inactive area is greater, and thus the overall throughput and the mixing effectiveness are better. The active area is the area from which fluid flows emerge and the inactive area is the area from which no fluid flows emerge. In the case of the conventional, rectangular mixing chambers, one of six sides is used for the supply of fluids, while in the cylindrical mixing chamber the entire outer surface can be used.
Durch den gleichzeitigen Einsatz von Bifurkationskaskaden als Fluidführungsstruktur und keilförmigen Platten als Zuführelemente ergibt sich ein Mikrovermischer für die Durchführung von Reaktionen, deren Selektivität und Reproduzierbarkeit sensitiv von der Mischgüte abhängen.The simultaneous use of bifurcation cascades as a fluid guide structure and wedge-shaped plates as feed elements results in a micromixer for carrying out reactions, the selectivity and reproducibility of which depend sensitively on the quality of the mixture.
Der Druckverlust innerhalb der Mikrokanäle i-ter Stufe (i = 1 bis n, n > 2) kann weiter minimiert werden, indem man die geometrischen Abmessungen der Mikrokanäle unterschiedlicher Stufe relativ zueinander verändert. Man kann die Länge der Mikrokanäle zur Mischkammer hin verkürzen (L, + , < L, mit L, = Länge der Mikrokanäle der i-ten Stufe), wobei sich als vorteilhaft erwiesen hat, die Längen derart zu wählen, daß das Verhältnis der Längen zweier aufeinanderfolgenden Stufen konstant ist. Solche Bifurkationskaskaden werden als selbstähnlich bezeichnet.The pressure loss within the microchannels of the i-th stage (i = 1 to n, n> 2) can be further minimized by changing the geometric dimensions of the microchannels of different stages relative to one another. The length of the microchannels towards the mixing chamber can be shortened (L, + , <L, with L, = length of the microchannels of the i-th stage), it having proven advantageous to choose the lengths such that the ratio of the lengths two successive stages is constant. Such bifurcation cascades are called self-similar.
Besonders in Fällen, in denen die Anzahl n der Stufen größer oder gleich 3 ist, besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, die Abmessungen der Mikrokanäle nur bis zur vorletzten Stufe von Stufe zu Stufe zu reduzieren. Die Bifurkationskaskade kann dabei bis zur vorletzten Stufe selbstähnlich sein.
Vorzugsweise weist mindestens eine keilförmige Platte auf mindestens einer Keilfäche Mikrokanäle bildende Nuten auf. Der Mikrovermischer kann aus mehreren identischen keilförmigen Platten zusammengesetzt werden, so daß die Herstellungskosten gesenkt werden können.Particularly in cases in which the number n of stages is greater than or equal to 3, a preferred embodiment consists in reducing the dimensions of the microchannels from stage to stage only up to the penultimate stage. The bifurcation cascade can be self-similar up to the penultimate stage. At least one wedge-shaped plate preferably has grooves that form microchannels on at least one wedge surface. The micromixer can be assembled from several identical wedge-shaped plates, so that the manufacturing costs can be reduced.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die keilförmige Platte auf beiden Keilflächen jeweils eine Bifurkationskaskade auf, wobei die an der Stirnseite der keilförmigen Platte mündenden Mikrokanäle der letzten Bifurkationsstufe möglichst in Umfangrichtung der Mischkammer versetzt zueinander angeordnet sind, um den Abstand zu minimieren.According to a further embodiment, the wedge-shaped plate has a bifurcation cascade on each of the wedge surfaces, the microchannels of the last bifurcation stage opening at the end face of the wedge-shaped plate being arranged offset to one another in the circumferential direction of the mixing chamber, in order to minimize the distance.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung hat die keilförmige Platte auf beiden Keilflächen Nuten, die einen Teilquerschnitt der Mikrokanäle aufweisen. Dabei ergänzen die in den aufeinanderliegenden Flächen befindlichen Nuten zweier nebeneinander liegender Zuführelementen sich zum Vollquerschnitt der Mikrokanäle. Auch in dieser Ausführung kann der Mikrovermischer aus mehreren identischen keilförmigen Platten zusammengesetzt werden, was zur Senkung der Herstellungskosten führt. Auf diese Weise lassen sich ansonsten schwierig herzustellende, strömungsgünstige Rundquerschnitte erzeugen.In a further preferred embodiment, the wedge-shaped plate has grooves on both wedge surfaces which have a partial cross section of the microchannels. The grooves in the superimposed surfaces of two adjacent feed elements complement each other to form the full cross section of the microchannels. In this embodiment too, the micromixer can be assembled from several identical wedge-shaped plates, which leads to a reduction in manufacturing costs. In this way, otherwise difficult to manufacture, aerodynamic circular cross sections can be produced.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Mikrokanäle derart gestaltet, daß die Breite und/oder Tiefe sowie ggf. auch die Länge der n-ten Stufe, d.h. der letzten Stufe vor dem Einmünden in die Mischkammer, größer ist als in der Stufe davor (Stufe n-1), d.h. vorletzten Stufe. Dadurch erreicht man ein höheres Verhältnis von aktiver zu inaktiver Fläche bezogen auf die Mantelfläche der Mischkammer, was zur besseren Vermischung der Fluide beiträgt. Grundsätzlich können die Nuten in den einzelnen Zuführelementen zueinander versetzt angeordnet werden und zwar derart, daß, wenn zwei Fluide A, B alternierend auf die einzelnen Zuführelemente verteilt wären, ein Teilstrom des Fluides B beim Austritt in die Mischkammer von vier
Teilströmen des Fluides A umgeben ist und umgekehrt. Vergrößert man nun auf der n-ten Stufe verglichen mit Stufe n - 1 den Querschnitt der Mikrokanäle, insbesondere Breite und/ oder Tiefe der Mikrokanäle, kann erreicht werden, daß die Austrittsflächen der Fluide in axialer oder Umfangsrichtung der Mischkammer überlappen. Dies erhöht bei hinreichend kleinem Abstand der Austrittsflächen zueinander die Vermischungskontaktfläche und damit auch die Vermischungseffektivität.In a further embodiment, the microchannels are designed in such a way that the width and / or depth and possibly also the length of the nth stage, that is to say the last stage before it flows into the mixing chamber, is greater than in the stage before (stage n -1), ie the penultimate stage. This results in a higher ratio of active to inactive area based on the outer surface of the mixing chamber, which contributes to better mixing of the fluids. In principle, the grooves in the individual feed elements can be arranged offset to one another in such a way that if two fluids A, B were distributed alternately between the individual feed elements, a partial flow of the fluid B upon exiting into the mixing chamber of four Partial flows of the fluid A is surrounded and vice versa. If the cross-section of the microchannels, in particular the width and / or depth of the microchannels, is enlarged at the nth stage compared to stage n-1, it can be achieved that the exit surfaces of the fluids overlap in the axial or circumferential direction of the mixing chamber. With a sufficiently small distance between the exit surfaces, this increases the mixing contact surface and thus also the mixing effectiveness.
Vorzugsweise sind die Bifurkationskaskaden für jedes Fluid an einem gemeinsamen Zuführungskanal angeschlossen. Dies hilft, die Gleichartigkeit der äußeren Bedingungen für die Fluidströme eines Fluides zu gewährleisten und erhöht so die Reproduzierbarkeit der Mischung.The bifurcation cascades for each fluid are preferably connected to a common feed channel. This helps to ensure the uniformity of the external conditions for the fluid flows of a fluid and thus increases the reproducibility of the mixture.
Um den Mikrovermischer möglichst kompakt bauen zu können, sind in einer bevorzugten Ausführung die gemeinsamen Zuführkanäle in Form von Bohrungen in die Zuführelemente integriert oder als Nuten in das die Zuführelemente umgebende Gehäuse eingebracht.In order to be able to build the micromixer as compactly as possible, in a preferred embodiment the common feed channels are integrated in the form of bores in the feed elements or are introduced as grooves in the housing surrounding the feed elements.
Die Ausfuhrung der Zuführelemente als plane Platten mit einer Durchbrechung in ihrer Mitte, in die die Mikrokanäle münden, so daß die übereinandergestapelten Platten zusammen das Kernstück des Mikrovermischers ergeben, wobei die übereinanderliegenden Durchbrechungen die Mischkammer bilden, erlauben die Herstellung eines besonders kompakten, stabilen, einfach und kostengünstig zu produzierenden Mikrovermischers. Zu den Vorteilen der Bifurkation der Mikrokanäle wird auf die vorhergehenden Ausführungen verwiesen.The execution of the feed elements as flat plates with an opening in their center into which the microchannels open, so that the stacked plates together form the core of the micromixer, the openings lying one above the other forming the mixing chamber, allow the production of a particularly compact, stable, simple and micro mixer to be produced inexpensively. For the advantages of the bifurcation of the microchannels, reference is made to the previous explanations.
Besonders bevorzugt werden kreisringförmige Platten als Zuführelemente. Durch sie erhält man Mischkammera zylindrischer Form, die den Vorteil aufweisen, daß das Verhältnis von aktiver zu inaktiver Fläche größer ist und somit der Gesamtdurchsatz und die Mischeffektivität besser sind.
Der Druckverlust innerhalb der Mikrokanäle i-ter Stufe (i = 1 bis n, n ≥ 2) wird minimiert, indem die Länge der Mikrokanäle zur Mischkammer hin verkürzt wird (L, + , < L, mit L, = Länge der Mikrokanäle der i-ten Stufe). Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Längen derart zu wählen, daß das Verhältnis der Längen zweier aufeinanderfolgenden Stufen konstant ist. Solche Bifurkationskaskaden werden als selbstähnlich bezeichnet.Annular plates are particularly preferred as feed elements. Through them one obtains mixing chambers of cylindrical shape, which have the advantage that the ratio of active to inactive area is larger and thus the overall throughput and the mixing effectiveness are better. The pressure loss within the microchannels of the i-th stage (i = 1 to n, n ≥ 2) is minimized by shortening the length of the microchannels towards the mixing chamber (L, + , <L, with L, = length of the microchannels of the i -th stage). It has proven to be advantageous to choose the lengths such that the ratio of the lengths of two successive stages is constant. Such bifurcation cascades are called self-similar.
Wie auch bei den keilförmigen Platten werden die Mikrokanäle vorzugsweise aus in den Platten ausgebildeten Nuten gebildet. Vorteilhafterweise sind die Mikrokanäle der einen und der anderen Seite zueinander versetzt angeordnet. Dies reduziert die Abstände und erhöht dadurch die Mischeffektivität.As with the wedge-shaped plates, the microchannels are preferably formed from grooves formed in the plates. The microchannels on one and the other side are advantageously arranged offset from one another. This reduces the distances and thereby increases the mixing effectiveness.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die Nuten jedes Zuführelementes einen Teilquerschnitt der Mikrokanäle auf, wobei die in den aufeinanderliegenden Flächen befindlichen Nuten sich zum Völlquerschnitt der Mikrokanäle ergänzen. Durch diese und die vorhergehenden Maßnahmen können die Herstellungskosten gesenkt werden, da der Mikrovermischer aus mehreren identischen planen Platten zusammengesetzt werden kann.In a further embodiment, the grooves of each feed element have a partial cross section of the microchannels, the grooves located in the superimposed surfaces complementing the full cross section of the microchannels. These and the previous measures can reduce the manufacturing costs, since the micromixer can be assembled from several identical flat plates.
Um den Mikrovermischer noch kompakter bauen zu können, sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Zuführkanäle für die einzelnen Bifurkationskaskaden in Form von Durchbrechungen in die Zuführelemente integriert. Dabei muß beachtet werden, daß in jeder planen Platte auch für die Zuführkanäle Durchbrechungen vorgesehen sein sollten, an denen in dieser speziellen Platte keine Bifurkationskaskade angeschlossen ist. Der Mikrovermischer kann aus identischen Zuführelementen aufgebaut werden, die gegeneinander derart verdreht sind, daß nicht nur eine durchgehende Mischkammer, sondern auch für jedes Fluid durchgehende Zuführkanäle gebildet werden.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert:In order to be able to build the micromixer even more compactly, in a preferred embodiment the feed channels for the individual bifurcation cascades are integrated in the feed elements in the form of openings. It should be noted that openings should be provided in each flat plate for the feed channels, to which no bifurcation cascade is connected in this special plate. The micromixer can be constructed from identical feed elements which are rotated relative to one another in such a way that not only a continuous mixing chamber but also continuous feed channels are formed for each fluid. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings:
Es zeigen:Show it:
Figur la eine perspektivische Darstellung von Zuführelementen mit auf einer Seite Mikrokanäle bildenden Nuten;Figure la is a perspective view of feed elements with grooves forming microchannels on one side;
Figur lb eine perspektivische Darstellung von Zuführelementen mit auf beiden Seiten Mikrokanäle bildenden Nuten;Figure lb is a perspective view of feed elements with grooves forming microchannels on both sides;
Figur lc eine weitere perspektivische Darstellung von Zuführelemnten mit auf beiden Seiten Mikrokanäle bildenden Nuten;FIG. 1c shows a further perspective illustration of feed elements with grooves forming microchannels on both sides;
Figur 2a eine perspektivische Darstellung von in ein Gehäuse eingefügtenFigure 2a is a perspective view of inserted into a housing
Zuführelementen mit Zuführkanälen ober- und unterhalb der Zuführelemente;Feed elements with feed channels above and below the feed elements;
Figur 2b eine perspektivische Darstellung von in ein Gehäuse eingefügtenFigure 2b is a perspective view of inserted into a housing
Zuführelementen mit Zuführkanälen seitlich der Zuführelemente;Feed elements with feed channels on the side of the feed elements;
Figur 2c eine perspektivische Darstellung von in ein Gehäuse eingefügtenFigure 2c is a perspective view of inserted into a housing
Zuführelementen mit Zuführkanälen, die in die Zuführelemente integriert sind;Feed elements with feed channels which are integrated in the feed elements;
Figur 3a eine Draufsicht auf zwei Zuführelemente, die als plane, kreisringförmige Platten ausgebildet sind;3a shows a plan view of two feed elements which are designed as flat, annular plates;
Figur 3b-d unterschiedliche Nutenanordnungen in Zuführelementen, die als plane, kreisringförmige Platten ausgebildet sind.
In Figur la sind mehrere zu einem Ringsektor aufgereihte Zuführelemente 2a - d perspektivisch dargestellt. Dadurch ergibt sich eine zylindrische Mischkammer 5, wobei die Mantelfläche durch die Stirnseiten 23 der Zuführelemente 2a-d gebildet werden. Diese Zuführelemente 2a-d sind keilförmige Platten, die auf jeweils einer Keilfläche 22 als Mikrokanäle 31 - 34 dienende Nuten 24 aufweisen. Eine glatte Keilfläche 21 deckt dabei die Mikrokanäle in der benachbarten Keilfläche 22 ab. Der Übersichtlichkeit wegen sind nur eine Nut 24 und ein Mikrokanal 31 - 34 exemplarisch bezeichnet.Figure 3b-d different groove arrangements in feed elements, which are designed as flat, annular plates. FIG. 1 a shows a plurality of feed elements 2 a - d lined up in a ring sector in perspective. This results in a cylindrical mixing chamber 5, the lateral surface being formed by the end faces 23 of the feed elements 2a-d. These feed elements 2a-d are wedge-shaped plates which have grooves 24 serving as microchannels 31-34 on each wedge surface 22. A smooth wedge surface 21 covers the microchannels in the adjacent wedge surface 22. For the sake of clarity, only a groove 24 and a microchannel 31-34 are designated as examples.
Um die Keilform der Zuführelemente 2a - d optimal auszunutzen, sind Mikrokanäle 31 - 34 sowie der Zuführungskanal 4 derart ausgeführt, daß sie bei gleicher Breite unterschiedliche Tiefe vorweisen, wobei in Figur la der Querschnitt rechteckig ist. Nach jeder Bifurkation 36 nimmt die Tiefe von außen nach innen zur Mischkammer 5 hin ab. Die Strömungsrichtung der Fluide ist radial von außen nach innen gerichtet. Für das Keilelement 2d ist ein Koordinatensystem mit den Richtungen 1, b und t eingezeichnet. In Richtung von 1 wird die Länge eines Mikrokanals gemessen, in Richtung von b die Breite und in Richtung von t die Tiefe eines Mikrokanals.In order to optimally utilize the wedge shape of the feed elements 2a-d, microchannels 31-34 and the feed channel 4 are designed such that they have different depths with the same width, the cross section being rectangular in FIG. After each bifurcation 36, the depth decreases from the outside towards the mixing chamber 5. The flow direction of the fluids is directed radially from the outside inwards. A coordinate system with the directions 1, b and t is shown for the wedge element 2d. The length of a microchannel is measured in the direction of 1, the width of a microchannel in the direction of b and the depth in the direction of t.
Die Fluidführungsstruktur 3 ist im in Figur la dargestellten Beispiel als vierstufige Bifurkationskaskade ausgeführt. Aus einer Vorratskammer außerhalb der Vorrichtung fließt der Fluidstrom in den Zuführungskanal 4. Dieser gabelt sich in zwei Mikrokanäle 31 erster Stufe, so daß der Fluidstrom in zwei gleiche Teilströme aufgeteilt wird. Beide Mikrokanäle 31 erster Stufe gabeln sich in jeweils zwei Mikrokanäle 32 zweiter Stufe auf, was zur Folge hat, daß auf der zweiten Stufe der ursprüngliche Fluidstrom in vier Teilströme aufgeteilt ist. Diese symmetrische Bifurkation wird im gezeigten Beispiel bis zur vierten Stufe fortgesetzt und resultiert in der Aufteilung des Fluidstromes in 2'-Teilströme, die von den Mikrokanälen 34 vierter Stufe in die
Mischkammer 5 münden und sich dort mit den Teilströmen aus den anderen Zuführelementen vermischen können.In the example shown in FIG. 1 a, the fluid guide structure 3 is designed as a four-stage bifurcation cascade. The fluid flow flows from a storage chamber outside the device into the feed channel 4. This feeds into two microchannels 31 of the first stage, so that the fluid flow is divided into two equal partial flows. Both microchannels 31 of the first stage bifurcate into two microchannels 32 of the second stage, which means that on the second stage the original fluid flow is divided into four partial flows. This symmetrical bifurcation is continued in the example shown up to the fourth stage and results in the division of the fluid stream into 2 ′ partial streams, which pass from the microchannels 34 to the fourth stage Mixing chamber 5 open and can mix there with the partial flows from the other feed elements.
In Figur la sind die Nuten 24 in den Zuführelementen 2a - d versetzt angeordnet und zwar derart, daß, angenommen in den Zuführelementen 2a und c fließe Fluid A und in Zuführelementen 2b und d Fluid B, ein Teilstrom des Fluides B beim Austritt in die Mischkammer 5 von vier Teilströmen des Fluides A umgeben ist und umgekehrt. Dies trägt zur besseren Vermischung beider Fluide bei.In Figure la, the grooves 24 in the feed elements 2a-d are arranged offset such that, assuming fluid A flows in feed elements 2a and c and fluid B in feed elements 2b and d, a partial flow of fluid B exits the mixing chamber 5 is surrounded by four partial flows of fluid A and vice versa. This contributes to the better mixing of the two fluids.
In Figur lb ist ein weiteres Beispiel für die Ausgestaltung der Zuführelemente 2 dargestellt. In diesem Fall sind auf beiden Teilflächen 21 und 22 Nuten 24 angebracht, die einen Teilquerschnitt der Mikrokanäle 30 aufweisen. Beim Aneinanderlegen zweier Keilflächen 21 und 22 ergänzen sich zwei gegenüberliegende Nuten 24 zum Vollquerschnitt eines Mikrokanales 30. Weiterhin ist der Querschnitt der Mikrokanäle 30 abgerundet. Da auch in diesem Fall nach innen hin die Tiefe der Mikrokanäle 30 bei konstanter Breite abnimmt, haben die Mikrokanäle 30 unmittelbar bei der Mischkammer 5 runden Querschnitt. Auch in Figur lb sind wegen besserer Übersichtlichkeit nur eine Nut 24 und die Mikrokanäle 30 eines Teilstromes bezeichnet.A further example of the configuration of the feed elements 2 is shown in FIG. 1b. In this case, grooves 24 are provided on both partial surfaces 21 and 22, which have a partial cross section of the microchannels 30. When two wedge surfaces 21 and 22 are placed against one another, two opposite grooves 24 complement each other to form the full cross section of a microchannel 30. Furthermore, the cross section of the microchannels 30 is rounded. Since in this case too the depth of the microchannels 30 decreases towards the inside with a constant width, the microchannels 30 have a round cross section directly in the mixing chamber 5. For better clarity, only one groove 24 and the microchannels 30 of a partial flow are also designated in FIG. 1b.
Figur lc zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zuführelemente 2. In diesem Fall nehmen sowohl Tiefe als auch Länge der Mikrokanäle 30 von Stufe i auf Stufe i + 1 zu, aber von Stufe n - 1 auf Stufe n, d.h. der letzten Stufe vor Einmünden in die Mischkammer 5, nehmen beide Abmessungen wieder zu. Dies ist auch in der Vergrößerung des aufgeschnittenen Zuführelementes 2' dargestellt. Das Zuführelement 2' ist längs der Schnittfläche 25 derart aufgeschnitten, daß ein Mikrokanal 30 auf konstant halber Breite durchgeschnitten wird. Tiefe und Länge des Mikrokanals vierter Stufe 34 sind deutlich größer als Tiefe und Länge des Mikrokanals dritter Stufe 33. Daher ergibt sich für die Mischkammer ein höheres Verhältnis von
Fluidaustrittsfläche zu Gesamtmantelfläche, was die Vermischungseffektivität steigert. Die einzelnen Nuten 24 sind wie in Figur la derart zueinander angeordnet, daß ein Teilstrom eines Fluides von vier Teilströmen eines weiteren Fluides umgeben sein kann. Durch die große Tiefe der Mikrokanäle vierter Stufe 34 ergibt sich ein Überlappen der Austrittsflächen in Umfangsrichtung der Mischkammer. Dies erhöht dieFIG. 1c shows a further exemplary embodiment of the feed elements 2. In this case, both the depth and the length of the microchannels 30 increase from stage i to stage i + 1, but from stage n-1 to stage n, ie the last stage before it flows into the Mixing chamber 5, both dimensions increase again. This is also shown in the enlargement of the cut feed element 2 '. The feed element 2 'is cut along the cutting surface 25 in such a way that a microchannel 30 is cut to a constant half width. The depth and length of the fourth-stage microchannel 34 are significantly greater than the depth and length of the third-stage microchannel 33. The mixing chamber therefore has a higher ratio of Fluid exit surface to total surface area, which increases the mixing effectiveness. As in FIG. 1 a, the individual grooves 24 are arranged with respect to one another such that a partial flow of a fluid can be surrounded by four partial flows of another fluid. The great depth of the fourth stage microchannels 34 results in an overlap of the exit surfaces in the circumferential direction of the mixing chamber. This increases the
Vermischungskontaktfläche der in die Mischkammer 5 austretenden Fluide und damit auch die Vermischungseffektivität.Mixing contact surface of the fluids exiting into the mixing chamber 5 and thus also the mixing effectiveness.
In Figur 2a sind die Zuführelemente 2 in das Gehäuse 1 eingepaßt, wobei das Gehäuse 1 aus zwei Kreisscheiben besteht, in die Aussparungen zum Einsetzen der Zuführelemente 2 und zum Bilden der Mischkammer 5 eingearbeitet sind, Zuführkanäle 4a und b, sind oberhalb und unterhalb der Zuführelemente 2 ringförmig im Gehäuse 1 umlaufend angeordnet in einer der beiden Kreisscheiben ist ein Fluidabführungskanal 6 derart angeordnet, daß er zentral in die untere Stirnseite der Mischkammer 5 mündet.In Figure 2a, the feed elements 2 are fitted into the housing 1, the housing 1 consisting of two circular disks into which recesses for inserting the feed elements 2 and for forming the mixing chamber 5 are incorporated, feed channels 4a and b, are above and below the feed elements 2 arranged in a ring around the housing 1 in one of the two circular disks, a fluid discharge channel 6 is arranged such that it opens centrally into the lower end face of the mixing chamber 5.
Figur 2b zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Gehäuses 1, bei dem sich beide Zuführkanäle 4a und b in der gleichen Kreisscheibe wie der Fluidabführungskanal 6 befinden und seitlich um die Zuführungselemente herum im Gehäuse 1 umlaufen.Figure 2b shows another embodiment of the housing 1, in which both supply channels 4a and b are in the same circular disc as the fluid discharge channel 6 and run laterally around the supply elements in the housing 1.
Figur 2c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für sowohl das Gehäuse 1 als auch die Zuführelemente 2. In diesem Fall befinden sich die ringförmig umlaufenden Zuführkanäle 4a und b nicht in den das Gehäuse 1 bildenden Kreisplatten, sondern sind als Durchbohrungen in die Zuführelemente 2 integriert und laufen dort ringförmig um.Figure 2c shows a further embodiment for both the housing 1 and the feed elements 2. In this case, the annular circumferential feed channels 4a and b are not in the circular plates forming the housing 1, but are integrated as holes in the feed elements 2 and run there ring-shaped around.
Figur 3a zeigt zwei Zuführelemente 2, die als jeweils eine plane, kreisringförmige Platte 2a,b ausgebildet sind. Die Platte 2b weist in ihrer Mitte eine kreisförmige Durchbrechung 7 auf. Auf ihrem Umfang sind kreisförmige
Durchbrechungen angeordnet, die die Zuführkanäle 4a und 4b bilden für die Fluide A und B bilden. Die Zuführkanäle 4b der Platte 2b sind an Bifurkationskaskaden 3 angeschlossen. Von jedem Zuführkanal 4b geht ein Mikrokanal erster Stufe 31 ab, der sich nach einer Bifurkation 36 in zwei Mikrokanäle zweiter Stufe 32 aufteilt, die sich jeweils ihrerseits in 2 + 2 Mikrokanäle dritter Stufe 33 aufteilen usw.. Die Längen der Mikrokanäle 31 bis 34 nehmen mit zunehmender Stufe ab. Die plane Platte 2a ist identisch mit der planen Platte 2b. Sie ist allerdings um 45° zur Platte 2b verdreht. Dadurch kommen die Zuführkanäle 4a der Platte 2a und 2b sowie die Zuführkanäle 4b der Platten 2a und 2b aufeinander zu liegen. Von den Zuführkanälen 4a gehen in der Platte 2a Bifurkationskaskaden 3 für das Fluid A ab. Durch ein Übereinanderstapeln einer Vielzahl von Platten 2a und 2b ergibt sich ein zylinderförmiger Mikromischer.Figure 3a shows two feed elements 2, which are each formed as a flat, annular plate 2a, b. The plate 2b has a circular opening 7 in its center. They are circular on their circumference Openings are arranged, which form the feed channels 4a and 4b for the fluids A and B. The feed channels 4b of the plate 2b are connected to bifurcation cascades 3. A microchannel of first stage 31 emanates from each feed channel 4b and, after a bifurcation 36, is divided into two microchannels of second stage 32, each of which in turn is divided into 2 + 2 microchannels of third stage 33, etc. The lengths of microchannels 31 to 34 take with increasing level. The flat plate 2a is identical to the flat plate 2b. However, it is rotated by 45 ° to plate 2b. As a result, the feed channels 4a of the plates 2a and 2b and the feed channels 4b of the plates 2a and 2b come to lie on one another. Bifurcation cascades 3 for the fluid A depart from the feed channels 4a in the plate 2a. Stacking a plurality of plates 2a and 2b on top of one another results in a cylindrical micromixer.
In den Figuren 3b bis 3d ist gezeigt, wie die Mikrokanäle 30a, 30b bildenden Nuten 24 in der Oberseite 26 und/oder der Unterseite 27 einer als plane Platte 2 bzw. 2a,b ausgebildeten Zuführelementes angeordnet sein können. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren 3b bis 3d die Platten 2,2a,2b beabstandet zueinander dargestellt. Aus Stabilitätsgründen kann aber auch erwogen werden, zwischen die Zuführelemente zusätzliche Abstandselemente einzuführen, die Durchbrechungen zur Bildung der Mischkammer und der Zuführkanäle aber keine Bifurkationskaskaden aufweisen würden.FIGS. 3b to 3d show how the grooves 24 forming microchannels 30a, 30b can be arranged in the top 26 and / or the bottom 27 of a feed element designed as a flat plate 2 or 2a, b. For the sake of clarity, the plates 2, 2 a, 2 b are shown spaced apart in FIGS. 3b to 3d. For reasons of stability, however, it can also be considered to introduce additional spacer elements between the feed elements, but which would have openings for forming the mixing chamber and the feed channels but no bifurcation cascades.
In Figur 3b sind sowohl in der Platte 2a als auch in der Platte 2b die Nuten auf der Oberseite 26a bzw. 26b ausgebildet. Die Nuten in der Platte 2a bilden Mikrokanäle 30a für das Fluid A und die Nuten in der Platte 2b bilden Mikrokanäle 30b für das Fluid B. Die Nuten in beiden Platten sind derart angeordnet, daß die Mikrokanäle 30a und 30b genau übereinander liegen.In Figure 3b, the grooves are formed on the top 26a and 26b in both the plate 2a and in the plate 2b. The grooves in plate 2a form microchannels 30a for fluid A and the grooves in plate 2b form microchannels 30b for fluid B. The grooves in both plates are arranged such that microchannels 30a and 30b lie exactly one above the other.
Die Nutenanordnung in Figur 3c unterscheidet sich von der Nutenanordnung in Figur 3b lediglich dadurch, daß die Mikrokanäle 30a und 30b zueinander
versetzt angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß der Mikrokanal für das eine Fluid von vier Mikrokanälen für das andere Fluid umgeben ist. Dies erhöht die Mischeffektivität.The groove arrangement in Figure 3c differs from the groove arrangement in Figure 3b only in that the microchannels 30a and 30b to each other are staggered. It is thereby achieved that the microchannel for one fluid is surrounded by four microchannels for the other fluid. This increases the mixing effectiveness.
Die Zuführelemente 2 aus Figur 3d weisen sowohl auf ihrer Oberseite 26 als auch ihrer Unterseite 27 Nuten 24 auf. Die Nuten 24 weisen jeweils einen Teilquerschnitt der Mikrokanäle 30a und 30b auf und ergänzen sich zum Vollquerschnitt der Mikrokanäle 30a, 30b in den aufeinanderliegenden Flächen 26 und 27. Daher sind die Nuten der Oberseite 26 versetzt zu den Nuten der Unterseite 27 angeordnet. Wenn die Teilquerschnitte der einen Seite für das eine Fluid und die Teilquerschnitte der anderen Seite für das andere Fluid genutzt werden, wird dadurch wieder gewährleistet, daß ein Mikrokanal 30a oder 30b für das eine Fluid von vier Mikrokanälen 30b oder 30a umgeben ist.
The feed elements 2 from FIG. 3d have grooves 24 on their upper side 26 and on their lower side 27. The grooves 24 each have a partial cross section of the microchannels 30a and 30b and complement each other to form the full cross section of the microchannels 30a, 30b in the superimposed surfaces 26 and 27. Therefore, the grooves on the top 26 are offset from the grooves on the underside 27. If the partial cross sections of the one side are used for one fluid and the partial cross sections of the other side for the other fluid, this again ensures that a microchannel 30a or 30b for the one fluid is surrounded by four microchannels 30b or 30a.
Bezugszeichenreference numeral
Gehäuse a,b,c,d,2' ZuführelementHousing a, b, c, d, 2 'feed element
Fluidführungsstruktur a,b Zuführungskanal A,BFluid guide structure a, b feed channel A, B
Mischkammermixing chamber
FluidabführungskanalFluid discharge passage
Durchbrechungperforation
Keilflächewedge surface
Keilflächewedge surface
Stirnseitefront
Nutgroove
Schnittflächesection
Oberseitetop
Unterseite a,b Mikrokanal A,BBottom a, b microchannel A, B
Mikrokanal erster StufeFirst stage microchannel
Mikrokanal zweiter StufeSecond stage microchannel
Mikrokanal dritter StufeThird stage microchannel
Mikrokanal vierter StufeFourth stage microchannel
Bifurkation
bifurcation